Hidrocarburi naftenice: aplicație, proprietăți, formulă

Hidrocarburile naftenice sunt o componentă a petrolului. Despre compoziția, proprietățile lor, Cum se fabrică și cum se utilizează este subiectul acestui articol. Aici veți găsi exemple de compuși naftenici și formule pentru cei mai cunoscuți dintre ei. Prezintă conceptul de uscatori și discută utilizarea naftenelor ca uscatori în industria vopselelor. O scurtă trecere în revistă a măsuri de siguranță atunci când este utilizat împreună cu Produse petroliere care conțin naftene.

Hidrocarburi naftenice: aplicație, proprietăți, formulă

Acești compuși sunt substanțe organice obținute în cantități mari din petrol. Hidrocarburile naftenice își trag numele de la cuvântul petrol (greacă: nafta).

Hidrocarburile naftenice sunt un compus din seria aliciclică a hidrocarburilor saturate, adică. е. molecule cu cicluri rotunjite și închise. Numele i-a fost dat în 1883. A fost introdus în chimia organică de oamenii de știință de la Universitatea din București în 1883. В. Markovnikov & B. Н. Ogloblin. naftenele sunt, de asemenea, hidrocarburi cu mai multe cicluri cu cinci și șase membri (inclusiv cele condensate, de exemplu, decalina). Nu este chiar corect să clasificăm toți cicloalcanii (ciclanii) ca nafteni.

Proprietăți fizice și chimice ale naftenelor

În funcție de proprietățile lor fizice, hidrocarburile naftenice sunt lichide, uneori cu un miros foarte înțepător și neplăcut, pentru care este cunoscut țițeiul. Naftenele au un efect terapeutic în noroiul special de naftalină, care este folosit pentru a trata multe boli de piele.

Proprietățile chimice ale hidrocarburilor naftenice sunt analoage cu hidrocarburile aciclice saturate din seria metanului. O excepție este ciclopropanul, care se comportă în unele reacții ca o hidrocarbură nesaturată, adăugând atomi cu rupere de inel. În majoritatea reacțiilor chimice, hidrocarburile naftenice apar ca atomi de carbon saturați, cu catenă liniară. Cu toate acestea, utilizarea unor reacții care rup ciclul face din cărbunele naftenic o materie primă excelentă pentru sinteza chimică: carbunele naftenic hidrocarburi aromatice și alte produse valoroase pentru industria chimică din diverse industrii prin reformare catalitică.

Formula generală și cei mai importanți reprezentanți ai seriei

Formula hidrocarburilor naftenice este comună tuturor cicloalcanilor: CnH₂n, unde n este numărul de atomi din moleculă, de obicei cinci sau șase. Formula moleculei plate este fie un cerc, fie un ciclu închis. Formula de volum este destul de complexă, permițând mai multe aranjamente ale atomilor în moleculă.

Exemple de hidrocarburi naftenice sunt ciclopentanul (cinci atomi de carbon în inel), ciclohexanul (șase atomi de carbon în inel) și derivații lor alchilici. Acizii naftenici formează un grup special. Să aruncăm o privire mai atentă la toți acești compuși.

Ciclopentan pentru sinteza organică

Ciclopentanul (sau ciclopentilena) este o hidrocarbură ciclică saturată care conține cinci atomi de carbon într-un lanț închis. Formula pentru ciclopentan este C₅Н₁₀. Este o hidrocarbură aliciclică saturată, unul dintre cei mai simpli cicloalcani. Este un lichid incolor, cu un miros caracteristic și o densitate de 0,745 g/cm³, insolubil în apă, miscibil cu benzen, eter, acetonă (similar în principiu similar). Cea mai mare parte a ciclopentanului este obținută prin distilarea secundară a țițeiului. Majoritatea ciclopentanilor sunt utilizați în sinteza organică a unor substanțe chimice valoroase, cum ar fi coloranții.

Ciclohexanul este o materie primă pentru poliamide

Ciclohexanul (sau ciclohexilena), ca și ciclopentanul, este o hidrocarbură saturată care conține șase atomi de carbon într-un inel închis. Formula sa este C₆Н₁₂.

Proprietățile sale fizice sunt: lichid incolor în condiții normale, densitate 0,778 g/cm³, insolubil în apă. Ca și ciclopentanul, este solubil în benzen, esteri și acetonă. Se găsește practic în toate uleiurile, dar în cantități foarte mici și, prin urmare, este produs prin hidrogenarea catalitică a benzenului. La fel ca și ciclopentanul, este utilizat în industria chimică pentru producerea de ciclohexanol, ciclohexanonă, nitrociclohexan, ciclohexanoximă, intermediari în producerea de caprolactam și acid adipic, care, la rândul lor, servesc la producerea de poliamide.

Acizii naftenici: proprietăți și aplicații

Aceștia sunt acizi carboxilici din seria aliciclică, în cea mai mare parte monobazici. Acestea conțin unul sau mai multe cicluri de carbon cu cinci sau șase membri. Acizii naftenici sunt cei care constituie majoritatea componentelor acide ale diferitelor uleiuri. Acestea sunt extrase prin soluție alcalină, așa-numita "sărare" a naftenelor.

În condiții normale, acizii naftenici sunt lichide vâscoase, incolore, îngălbenite, aproape insolubile în apă în stare staționară. Solvenți buni pentru rășini și gume. Miscibil cu majoritatea solvenților organici, are toate proprietățile chimice acizi carboxilici.

Sărurile de acizi naftenici sunt cele mai utilizate. Sărurile metalelor alcaline (uleiul de săpun și naftenii) sunt utilizate ca emulgatori și dezinfectanți, precum și ca spălător de lână. Sărurile de cupru sunt utilizate pe scară largă ca dezinfectant pentru impregnarea traverselor, frânghiilor, țesăturilor. Sărurile de aluminiu și plumb sunt utilizate ca aditivi speciali, aditivi pentru uleiuri lubrifiante și combustibili.

În plus, produsele pe bază de ulei de săpun sunt folosite ca aditivi în amestecuri de beton și mortar și le fac hidrofuge, ceea ce este foarte important, deoarece face ca amestecul de mortar să fie plastic datorită lubrifierii cu o acțiune deosebită a unor pelicule speciale numite pelicule subțire orientate.

Săruri de acid naftenic ca agenți de uscare

Hidroxizii de plumb, cobalt, mangan și zinc din acizii conținuți în petrol (uleiuri de săpun) sunt utilizați pe scară largă ca agenți de uscare pentru vopselele pe bază de ulei. Un agent de uscare (din latină târzie pentru "uscare") este o substanță utilizată pentru a accelera uscarea vopselelor. Din punct de vedere chimic, un catalizator în polimerizarea oxidativă a soluțiilor de uleiuri vegetale și a derivaților acestora.

Săpunurile de săpun, sau naftenații, sunt cele mai ieftine și mai stabile uscătoare, dar, din păcate, au impurități și un miros neplăcut caracteristic, așa că nu sunt folosite pentru pictura în ulei.

Protecție generală pentru corpul uman la lucrul cu uscătoarele

Hidrocarburile naftenice au adesea un miros pe care oamenii îl percep ca fiind înțepător și neplăcut. Pentru a proteja organele respiratorii ale persoanelor care lucrează cu vopsele, pentru a proteja împotriva vaporilor de solvenți și de agenți de uscare. perdelele de apă obișnuite și absorbantele umede - cârpe, bandaje etc. - fac față cu ușurință acestei situații. Pentru cantități mici de muncă și pentru un contact necontinuu cu vopselele, este suficient.

Perioadele mai lungi de lucru continuu cu cerneluri, în special cele care conțin mulți agenți de uscare, necesită o protecție mai amănunțită a organelor respiratorii, a ochilor, a pielii și a membranelor mucoase. Metalele din uscătoare, în special plumbul, tind să se acumuleze în ficat și în alte organe umane, provocând boli grave.

Lubrifianți și agenți de răcire

Nici o mașină-unelte nu poate funcționa fără lichid de răcire. Cele mai multe lichide de răcire sunt emulsii și utilizează pe scară largă produse din țiței relativ ieftine, cum ar fi hidrocarburi naftenice și uleiuri minerale amestecate cu apă.

Pentru a preveni separarea emulsiei în părțile sale componente, se utilizează emulgatori și stabilizatori. Prezența apei în emulsie le face nevolatile și aproape inofensive. Acesta este motivul pentru care atât de mulți oameni care lucrează cu uleiuri se spală pe mâini foarte murdare folosind emulsie naftenică. Această proprietate este foarte des utilizată de mecanici și șoferi deopotrivă. Emulsia de naftalină nu numai că ajută la îndepărtarea cu ușurință a murdăriei uscate, dar dezinfectează și înmoaie pielea, eliminând nevoia de vaselină ca agent de înmuiere a pielii.

Uleiul nu poate fi utilizat ca și combustibil

Faimoasa afirmație a lui Dmitri Mendeleev, conform căreia petrolul nu este un combustibil și că se poate încălzi petrolul și cu bani, capătă din ce în ce mai mult sens. Petrolul, gazele și cărbunele sunt cele mai bune materii prime pentru cantitatea imensă de materiale de care omenirea are nevoie astăzi, dar rezervele lor sunt foarte limitate și de neînlocuit. Printre acestea se numără hidrocarburile naftenice, una dintre cele mai valoroase componente ale petrolului - aurul negru - care nu a fost încă evaluată pe deplin de către omenire.